Hardy-Weinbergin laki

Hardy-Weinbergin laki osoittaa, että geneettistä variaatiota ei ole, jos luonnollinen valinta tai muut tekijät eivät toimi. Lähde: Wikimedia Commons

Mikä on Hardy-Weinbergin laki?

Se laki Hardy-Weinberg, Se, jota kutsutaan myös Hardy-Weinbergin periaatteeksi tai tasapainoksi, se koostuu matemaattisesta lauseesta, joka kuvaa hypoteettista diploidia, jolla on seksuaalinen lisääntyminen, joka ei ole kehittymässä, ts. Alleeliset taajuudet eivät muutu sukupolvesta toiseen sukupolveksi.

Tämä periaate olettaa viisi välttämätöntä olosuhdetta, jotta populaatio pysyy vakiona: geenivirtauksen puuttuminen, mutaatioiden puuttuminen, satunnainen pariutuminen, luonnollisen valinnan puuttuminen ja äärettömän suuri populaation koko. Näiden voimien puuttuessa väestö pysyy tasapainossa.

Kun jotakin yllä olevista oletuksista ei täyty, muutos tapahtuu. Tästä syystä luonnollinen valinta, mutaatio, muuttoliike ja geneettinen ajautuminen ovat neljä evoluutiomekanismia.

Tämän mallin mukaan, kun väestön alleelitaajuudet ovat p ja Q -, genotyyppiset taajuudet ovat p², 2pq ja Q -².

Hardy-Weinberg.

Voimme myös tarkistaa, onko väestö tasapainossa, ja ehdottaa hypoteesia siitä, mitkä voimat toimivat siinä populaatiossa.

Mikä on Hardy-Weinbergin teoria?

Hardy-Weinbergin teoria tai tasapaino on nollamalli, jonka avulla voimme määritellä geenin ja alleelitaajuuksien käyttäytymisen sukupolvien ajan.

Toisin sanoen malli kuvaa geenien käyttäytymistä populaatioissa, sarjassa erityisiä olosuhteita.

Merkintä

Hardy-Weinbergin lauseessa -Lla (hallitseva alleeli) on esitetty kirjaimella p, kun taas alleelitaajuus -lla (recessiivinen alleeli) on esitetty kirjaimella Q -.

Odotetut genotyyppiset taajuudet ovat p², 2pq ja Q -², Hallitsevalle homotsygotukselle (AA), heterotsygoottinen (AA) ja homotsygoottinen resessiivinen (AA), vastaavasti.

Voi palvella sinua: Holoentsyymi: Ominaisuudet, toiminnot ja esimerkit

Jos mainitussa lokuksessa on vain kaksi alleelia, kahden alleelin taajuuksien summan on välttämättä oltava yhtä suuri kuin 1 (P + q = 1).

Binomiaalin laajeneminen (P + q-A² Ne edustavat genotyyppisiä taajuuksia p² + 2Pq + q² = 1.

Esimerkki

Väestössä henkilöt, jotka integroivat sen, ylittävät toisiaan aiheuttamaan jälkeläisiä. Yleensä voimme tuoda esiin tämän lisääntymiskierron tärkeimmät näkökohdat: sukusolujen tuotanto, näiden fuusio tsygootin aiheuttamiseksi ja alkion kehitys uuden sukupolven aiheuttamiseksi.

Kuvittele, että voimme seurata Mendelian geenien prosessia edellä mainituissa tapahtumissa. Teemme tämän, koska haluamme tietää, lisääkö alleeli vai genotyyppi sen taajuuttaan, ja miksi se tekee sen.

Ymmärtääksemme, kuinka geeni- ja alleelitaajuudet vaihtelevat populaatiossa, seuraamme sukusolujen tuotantoa hiirien joukosta.

Hypoteettisessa esimerkissä parittelu tapahtuu satunnaisesti, missä kaikki siittiöt ja munasolut sekoitetaan satunnaisesti.

Hiirien tapauksessa tämä oletus ei ole totta ja on vain yksinkertaistaminen laskelmien helpottamiseksi. Joissakin eläinryhmissä, kuten tietyissä piikoilijoissa ja muissa vesieliöissä, sukusolut karkotetaan ja törmäävät satunnaisesti.

Ensimmäisen sukupolven hiiriä

Keskitytään nyt huomioimme tiettyyn lokukseen, jossa on kaksi alleelia: -Lla ja -lla. Gregor Mendelin ilmoittaman lain jälkeen jokainen sukusolu saa lokuksen A -alleelin. Oletetaan, että 60% munasarjoista ja siittiöistä saa alleelin -Lla, kun taas loput 40% sai alleelin -lla.

Siksi alleelitaajuus -Lla on 0,6 ja alleeli -lla Se on 0,4. Tämän sukusolujen ryhmän havaitaan satunnaisesti aiheuttavan zygoottia, mikä todennäköisesti muodostaa jokaisen kolmen mahdollisen genotyypin? Tätä varten meidän on kerrottava todennäköisyydet seuraavasti:

Se voi palvella sinua: Quintana Roo Flora ja eläimistö

Genotyyppi AA: 0,6 x 0,6 = 0,36.

Genotyyppi AA: 0,6 x 0,4 = 0,24. Heterozygotuksen tapauksessa on kaksi muotoa, joista se voi olla peräisin. Ensimmäinen, että siittiöt kantaa alleelin -Lla ja ovule -alleeli -lla, tai käänteinen tapaus, siittiö -lla ja ovule -Lla. Siksi lisäämme 0,24 + 0,24 = 0,48.

Genotyyppi AA: 0,4 x 0,4 = 0,16.

Toisen sukupolven hiiriä

Kuvittelemme nyt, että nämä tsygotit kehittyvät ja niistä tulee aikuisia hiiriä, jotka tuottavat jälleen sukusolut, odottaisimmeko alleelitaajuudet olevan yhtä suuret tai erilaiset kuin edellisessä sukupolvessa?

Genotyyppi AA Se tuottaa 36% sukusoluista, kun taas heterotsygootteja tuottavat 48% sukusolut ja genotyyppi AA 16%.

Uuden alleelitaajuuden laskemiseksi lisäämme Homozygotus Plus -puoliskon heterotsygoottisen, seuraavasti:

Alleelitaajuus -Lla: 0,36 + ½ (0,48) = 0,6.

Alleelitaajuus -lla: 0,16 + ½ (0,48) = 0,4.

Jos vertaamme niitä alkuperäisiin taajuuksiin, ymmärrämme, että ne ovat identtisiä. Siksi evoluution käsitteen mukaan, koska alleelitaajuuksilla ei ole muutoksia sukupolvien ajan, väestö on tasapainossa, ei kehitty.

Hardy-Weinbergin tasapaino oletukset

Mitä olosuhteita edellisen väestön tulisi täyttää, jotta niiden alleelitaajuudet pysyvät vakiona sukupolvien kuluessa? Hardy-Weinbergin tasapainomallissa väestö, joka ei kehitä, täyttää seuraavat oletukset:

Väestö on äärettömän suuri

- Populaatiolla on oltava erittäin suuri koko geenin driftin stokastisten tai satunnaisten vaikutusten välttämiseksi.

- Kun populaatiot ovat pieniä, geenin driftin vaikutus (satunnaiset muutokset alleelitaajuuksissa, sukupolvelta toiselle) näytteenottovirheen vuoksi on paljon suurempi ja voivat tuottaa tiettyjen alleelien kiinnittymisen tai menetyksen.

Voi palvella sinua: ulkoinen hedelmöitys

Geenivirtausta ei ole

- Maahanmuuttoa ei ole populaatiossa, joten ne eivät pääse tai jätä alleeleja, jotka voivat muuttaa geenitaajuuksia.

Mutaatioita ei ole

- Mutaatiot ovat muutoksia DNA -sekvenssissä, ja niillä voi olla erilaisia ​​syitä. Nämä satunnaismuutokset modifioivat geenikokoelmaa populaatiossa, geenien käyttöönotolla tai eliminoimalla kromosomeissa.

Satunnainen parittelu

- Simojen seos on suoritettava satunnaisesti -oletuksella, jota käytämme hiirien esimerkissä-. Siksi väestön yksilöiden keskuudessa ei pitäisi olla parin valintaa, mukaan lukien endogamia (sukulaisten yksilöiden lisääntyminen).

- Kun pariutuminen ei ole satunnaista, se ei aiheuta muutosta sukupolven alleelitaajuuksilla seuraavaan, mutta se voi tuottaa poikkeamia odotetuista genotyyppisistä taajuuksista.

Valintaa ei ole

- Erilaisia ​​genotyyppejä sairastavien yksilöiden lisääntymismenestys ei ole eroa, jotka voivat muuttaa alleelien taajuuksia populaatiossa.

Toisin sanoen hypoteettisessa populaatiossa kaikilla genotyypeillä on sama todennäköisyys lisääntyä ja selviytyä.

Kun väestö ei täytä näitä viittä ehtoa, tulos on evoluutio. Loogisesti luonnolliset populaatiot eivät noudata näitä oletuksia. Siksi Hardy-Weinberg-mallia käytetään nollahypoteesina, jonka avulla voimme tehdä likimääräisiä arvioita geenistä ja alleelista taajuuksista.

Näiden viiden olosuhteen puuttumisen lisäksi on muitakin mahdollisia syitä, joille väestö ei ole tasapainossa.

Yksi näistä tapahtuu kun lokukset ovat yhteydessä sukupuoleen tai vääristymisen ilmiöihin segregaatiossa tai Meioottinen asema (Kun kutakin geenin tai kromosomin kopiota ei välitetä yhtä todennäköisyydellä kuin seuraava sukupolvi).

Viitteet

1. Andrews, c. (2010). Hardy-Weinbergin periaate. Luontokoulutustieto.
2. Futuma, D. J -. (2005). Kehitys. Sinauer.
3. Soler, m. (2002). Evoluutio: biologian perusta. Eteläprojekti.